Investigación Numérica de las Características de Transferencia de Calor y Pérdida de Presión del Lado del Aire de un Nuevo Evaporador de Microcanales con Aletas Triangulares y Ranuras de Drenaje de Agua
Autores: Rogie, Brice; Brix Markussen, Wiebke; Honore Walther, Jens; Ryhl Kærn, Martin
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2019
Acceso abierto
Artículo científico
2019
Investigación Numérica de las Características de Transferencia de Calor y Pérdida de Presión del Lado del Aire de un Nuevo Evaporador de Microcanales con Aletas Triangulares y Ranuras de Drenaje de Agua
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Mecánica
Palabras clave
Estudio
Diseño de perfil de microcanales
Ranuras de drenaje de condensado
Aletas planas en forma triangular
Dinámica de fluidos computacional
Factor j de Colburn
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
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El presente estudio investigó un nuevo diseño de perfil de microcanal que abarca ranuras de drenaje de condensado para mejorar la eliminación de humedad mediante el uso de aletas planas en forma de triángulo. Se desarrollaron correlaciones de transferencia de calor y caída de presión utilizando dinámica de fluidos computacional (CFD) y se definieron en términos del factor j de Colburn y el factor f de Fanning. Los microcanales eran cuadrados de 2.00 x 2.00 mm y se colocaron con un paso longitudinal de tubo de 4.50 mm. El paso transversal del tubo y el paso de la aleta triangular variaron de 9.00 a 21.00 mm y de 2.50 a 10.00 mm, respectivamente. La velocidad frontal osciló entre 1.47 y 4.40 m·s-1. La geometría del evaporador elegida corresponde a evaporadores para sistemas de refrigeración industrial con largos períodos de escarchado. Además, las simulaciones de CFD cubrieron la entrada térmica completa y las regiones desarrolladas, y permitieron extraer características de transferencia de calor y caída de presión prácticamente infinitas en longitud. Las correlaciones desarrolladas del factor j de Colburn y del factor f de Fanning son capaces de predecir los resultados numéricos con una desviación del 3.41% y del 3.95%, respectivamente.
Descripción
El presente estudio investigó un nuevo diseño de perfil de microcanal que abarca ranuras de drenaje de condensado para mejorar la eliminación de humedad mediante el uso de aletas planas en forma de triángulo. Se desarrollaron correlaciones de transferencia de calor y caída de presión utilizando dinámica de fluidos computacional (CFD) y se definieron en términos del factor j de Colburn y el factor f de Fanning. Los microcanales eran cuadrados de 2.00 x 2.00 mm y se colocaron con un paso longitudinal de tubo de 4.50 mm. El paso transversal del tubo y el paso de la aleta triangular variaron de 9.00 a 21.00 mm y de 2.50 a 10.00 mm, respectivamente. La velocidad frontal osciló entre 1.47 y 4.40 m·s-1. La geometría del evaporador elegida corresponde a evaporadores para sistemas de refrigeración industrial con largos períodos de escarchado. Además, las simulaciones de CFD cubrieron la entrada térmica completa y las regiones desarrolladas, y permitieron extraer características de transferencia de calor y caída de presión prácticamente infinitas en longitud. Las correlaciones desarrolladas del factor j de Colburn y del factor f de Fanning son capaces de predecir los resultados numéricos con una desviación del 3.41% y del 3.95%, respectivamente.